第一篇：第五章 高頻功率放大器習(xí)題答案

第五章 高頻功率放大器

一、簡答題

1．什么叫做高頻功率放大器？它的功用是什么？應(yīng)對它提出哪些主要要求？為什么高頻功放一般在B類、C類狀態(tài)下工作？為什么通常采用諧振回路作負載？ 答：高頻功率放大器是一種能將直流電源的能量轉(zhuǎn)換為高頻信號能量的放大電路，其主要功能是放大放大高頻信號功率，具有比較高的輸出功率和效率。對它的基本要求是有選頻作用、輸出功率大、自身損耗小、效率高、所以為了提高效率，一般選擇在B或C類下工作，但此時的集電極電流是一個余弦脈沖，因此必須用諧振電路做負載，才能得到所需頻率的正弦高頻信號。

2．已知高頻功放工作在過壓狀態(tài)，現(xiàn)欲將它調(diào)整到臨界狀態(tài)，可以改變哪些外界因素來實現(xiàn)，變化方向如何？在此過程中集電極輸出功率如何變化？ 解：可以通過采取以下措施

1）減小激勵Ub，集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變，輸出功率和效率基本不變。

2）增大基極的負向偏置電壓，集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變，輸出功率和效率基本不變。

3）減小負載電阻RL，集電極電流Ic1增大，IC0也增大，但電壓振幅UC減小不大，因此輸出功率上升。

4）增大集電極電源電壓，Ic1、IC0和UC增大，輸出功率也隨之增大，效率基本不變。

3．丙類功率放大器為什么要用諧振回路作為負載？

解：利用諧振回路的選頻作用，可以將失真的集電極電流脈沖變換為不失真的輸出余弦電壓。同時，諧振回路還可以將含有電抗分量的外接負載轉(zhuǎn)換為諧振電阻RP，而且調(diào)節(jié)LA和CA還能保持回路諧振時使RP等于放大管所需要的集電極負載值，實現(xiàn)阻抗匹配。因此，在諧振功率放大器中，諧振回路起到了選頻和匹配的雙重作用。

4．改正圖示線路中的錯誤，不得改變饋電形式，重新畫出正確的線路。解：

改正后

二、計算題

1.已知集電極電流余弦脈沖iCmax?100mA，試求通角??120?，??70?時集電極電流的直流分量Ic0和基波分量Ic1m；若Ucm?0.95VCC，求出兩種情況下放大器的效率各為多少？

解：(1)??120?，?0(?)?0.406，?1(?)?0.536

Ic0?0.406?100?40.6mA,Ic1m?0.536?100?53.6mAL2C2E2?c?1?1(?)Ucm10.536?????0.95?62.7%2?0(?)VCC20.406

(2)??70?，?0(?)?0.253，?1(?)?0.436

Ic0?0.253?100?25.3mA,Ic1m?0.436?100?43.6mA10.436?c???0.95?81.9%20.253

2.已知諧振功率放大器的VCC?24V，IC0?250mA，Po?5W，Ucm?0.9VCC，試求該放大器的PD、PC、?C以及Ic1m、iCmax、?。

解：

PD?IC0VCC?0.25?24?6W PC?PD?Po?6?5?1W?C?Ic1m?Po5??83.3%PD62Po2?5??0.463AUcm0.9?24

g1(?)?2?CiCmax?VCC1?2?0.833??1.85,??50? Ucm0.9IC00.25??1.37A ?0(?)0.1833.一諧振功率放大器，VCC?30V，測得IC0?100mA，Ucm?28V，??70?，求Re、Po和?C。

解： iCmax?Ic0100??395mA

?0(70?)0.253Ic1m?iCmax?1(70?)?395?0.436?172mA Re?Ucm28??163Ω Ic1m0.17211P?IU??0.172?28?2.4W oc1mcm22P2.4?C?o??80%

PD0.1?30UBB??0.3V，4.已知VCC?12V，放大器工作在臨界狀態(tài)Ucm?10.5V，UBE(on)?0.6V，要求輸出功率Po?1W，??60?，試求該放大器的諧振電阻Re、輸入電壓Uim及集電極效率?C。

21Ucm110.52???55? 解： Re?2Po21Uim?UBE(on)?VBB0.6?(?0.3)??1.8Vcos?0.51?1(60?)Ucm10.39110.5?C??????78.5%2?0(60?)VCC20.21812

5.高頻功率晶體管3DA4參數(shù)為fT＝100MHz，??20，集電極最大允許耗散功率PCM ＝20W，飽和臨界線跨導(dǎo)gcr＝0.8A/V，用它做成2MHz的諧振功率放大器，選定VCC＝24V，?c?700,iCmax?2.2A，并工作于臨界狀態(tài)。試計算Rp、Po、Pc、?c與P＝。

[?1(700?)0，0.43[6?]0(70)?0.253]。

ic?gcrvc,當(dāng)vc?vCmin時，ic＝icmax，因此得：vCmin＝iCmax2.2A??2.75Vgcr0.8A/VVCM?VCC?vCmin?(24?2.75)V?21.25V解：

Icm1?iCmax?1(?c)?(2.2?0.436)A?0.96A[?1(700)?0.436]11ICM1VCM?0.96?21.25?10.2W22Ic0?iCmax?0(?c)?2.2?0.253?0.557A[?0(700)?0.253]P0?P??VCCIC0?24?0.557?13.36W

?C?P010.2??0.763?76.3%P?13.36VCM21.25V??22.1?ICM10.96APC?P??P0?13.36?10.2?3.16?PCMRP?

第二篇：第2章 高頻功率放大器答案（本站推薦）

第2章

高頻功率放大器

2.1為什么低頻功率放大器不能工作于丙類，而高頻功率放大器則可工作于丙類？ 答：兩種放大器最根本的不同點是：低頻功率放大器的工作頻率低，但相對頻帶寬度卻很寬，因而只能采用無調(diào)諧負載，工作狀態(tài)只能限于甲類、甲乙類至乙類（限于推挽電路），以免信號嚴重失真；而高頻功率放大器的工作頻率高，但相對頻帶寬度窄，因而可以采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載，可以在丙類工作狀態(tài)，由選頻網(wǎng)絡(luò)濾波，避免了輸出信號的失真。

2.2丙類放大器為什么一定要用調(diào)諧回路作為集電極負載？回路為什么一定要調(diào)到諧振狀態(tài)？回路失諧將產(chǎn)生什么結(jié)果？

答：選用調(diào)諧回路作為集電極負載的原因是為了消除輸出信號的失真。只有在諧振時，調(diào)諧回路才能有效地濾除不需要的頻率，只讓有用信號頻率輸出。此時，集電極電流脈沖只在集電極瞬時電壓最低區(qū)間流通，因而電流脈沖最小，平均電流Ico也最小。若回路失諧，則集電極電流脈沖移至集電極瞬時電壓較高的區(qū)間流通，因而電流脈沖變大，Ico上升，同時，輸出功率下降，集電極耗散功率將急劇增加，以致燒損放大管。因此，回路失諧必須絕對避免。

2.3提高高頻放大器的效率與功率，應(yīng)從哪幾方面入手？ 答：（1）使放大器工作于丙類，并用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載；

（2）適當(dāng)選取電流導(dǎo)通角?c。

2.9晶體管放大器工作于臨界狀態(tài)，Rp?200?，Ico?90mA，EC?30V，?c?90?。試求Po與?。解：查課本后附錄得：g1(?c)?g1(90?)?1.57

Icm1?Icog1(?c)?90?1.57?141.3(mA)

121∴P?IR??(141.3?10?3)2?200?1.997(W)=2W ocm1p22?

3PD?ECIco?30?90?10?2.7(W)P2?100%?74.1%

∴??o?PD2.7

2.10已知諧振功率放大器的導(dǎo)通角?c分別為180?、90?和60?時，都工作在臨界狀態(tài)，且三種情況下的EC、Icmax也都相同。試計算三種情況下效率?的比值和輸出功率Po的比值。

2IcmIc2max?12(?c)RpIcmaxRp?12(?c)Po1Rp解：（1）?? ????PD2ECIco2ECIcmax?0(?c)2EC?0(?c)

∵EC、Icmax、Rp相同，因此有

?12(18?0)?12(?90?)12::

?1:?2:?3??0(18?0)?0(?90?)01212（2）Po?IcmR?IcmaxRp?12(?c)1p222?(60.05)??(60)20.50.2391::?1:1.567:?1.4030.50.3190.2181 :1.57:1.40 1 222222∴Po1:Po2:Po3??1(180?):?1(90?):?1(60?)?0.5:0.5:0.391?1:1:0.61

2.11已知諧振功率放大器電路，EC?24V，Po?5W。當(dāng)??60%時，試計算PC和Ico。若保持Po不變，?提高到80%，則PC和Ico減小為多少？

PPo解：（1）??o?

PDPC?Po∴PC?1???P8.33?0.35(A)∴Ico?D?EC24（2）PC?1???Po??Po?P1?0.65?5?3.33(W)PD?o??8.33(W)0.6?0.6?P6.25?0.26(A)∴Ico?D?EC24

P1?0.85?5?1.25(W)PD?o??6.25(W)0.8?0.82.12實測一諧振功放，發(fā)現(xiàn)Po僅為設(shè)計值的20％，Ico卻略大于設(shè)計值。試問該功放工作在什么狀態(tài)？如何調(diào)整才能使Po和Ico接近于設(shè)計值？

解：通常功放設(shè)計工作在臨界狀態(tài)，則：Po?P％，Ico?Ico臨界。臨界?20

根據(jù)P73圖2.17知：此功放工作于欠壓工作狀態(tài)。故增大Rp就可使此功放工作于臨界狀態(tài)，Po及Ico都可接近于設(shè)計值。

2.14某一晶體管諧振功率放大器，已知EC?24V，Ico?250mA，Po?5W，電壓利用系數(shù)??1。試求PD、?、Rp、Icm1和電流導(dǎo)通角?c。解：（1）PD?ECIco?24?250?10?3?6(W)

P5（2）??o?100%??100%?83.3%

PD62Ucm2421??57.6(?)

（3）Ucm1???EC?24V

Rp?2Po2?（4）Icm1?2Po2?5??0.417(A)Ucm124Icm10.417??1.67

查附錄知：g1(78?)?1.67，故?c?78?。Ico0.25

（5）g1(?c)?

2.15一高頻功放以抽頭并聯(lián)諧振回路作負載，諧振回路用可變電容調(diào)諧。工作頻率f?5MHz，諧振時電容C?200pF，回路有載品質(zhì)因數(shù)QL?20，放大器要求的最佳負載阻抗Rpcr?50?。試計算回路電感L和接入系數(shù)pL。

1解：（1）根據(jù)f0?有：

2?LC L?1C(2?f0)2?1?5.066?10?6(H)?5.066μH ?1262200?10?(2??5?10)

（2）設(shè)并聯(lián)諧振回路諧振阻抗為Rp，則有：QL?∴Rp?Q020??3183.1(?)6?0C2??5?10?200?10?12Rp?0L??0CRp

∴pL? RpcrRp?50?0.125

3183.12.16某高頻諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)，輸出功率為15W(P。=15W)，且EC?24，導(dǎo)通角?c?70?。功放管參數(shù)為：gcr?1.5A/V，ICM?5A。試問：

（1）直流電源提供的功率PD、功放管的集電極損耗功率PC、效率?和臨界負載電阻Rpcr各是多少？（注：?0(70?)?0.253，?1(70?)?0.436）

（2）若輸入信號振幅增大一倍，功放的工作狀態(tài)將如何改變？此時的輸出功率約為多少？（3）若負載電阻增大一倍，功放的工作狀態(tài)將如何改變？（4）若回路失諧，會有何危險？如何指示調(diào)諧？ 解：仿照P72例2-1，先求?cr。

∵Icmax?gcr(EC?Ucm1)?gcrEC(1??cr)

111∴PUcm1Icm1?EC?crIcmax?1(?c)?EC?crgcrEC(1??cr)?1(?c)

o?2222Po2??cr?2?0

即?crECgcr?1(?c)∴?cr?2Po11112?15??2???2?0.9127 24ECgcr?1(?c)2424?1.5?0.4362Po2?15??1.3699(A)Ucm121.9（1）Ucm1?EC?cr?24?0.9127?21.9(V)

Icm1?∴Icmax ?Icm11.3699??3.1419(A)

?1(70?)0.436①Ico?Icmax?0(70?)?3.1419?0.253?0.7949(A)9

PD?ECIco?24?0.794?19.0 8②PC?PD?Po?19.08?15?4.08(W)

15?100%?78.6% 19.08U21.9?15.99(?)④Rpcr?cm1?Icm11.3699③??（2）由于功放工作于臨界狀態(tài)，若Ubm增大一倍，則功放的工作狀態(tài)進入過壓工作狀態(tài)。

12Ubm??ic下凹部分?且Ico、Icm1緩增?Po?Icm（P75圖2.20）1Rp緩增（幾乎不變）（3）由于功放工作于臨界狀態(tài)，若Rp增大一倍，則

∵Rp??gd??功放的工作狀態(tài)進入過壓工作狀態(tài)。（P73圖2.17）

（4）回路失諧時負載阻抗Zp模值即Zp??gd??進入欠壓狀態(tài)?Ico、Icm1?、1功耗大，燒壞管子。Ucm1??PD??ECIco、Po??Ucm1Icm1cos??PC??PD?Po?2用Ico的最小值來指示調(diào)諧。

2.17高頻大功率晶體管3DA4的參數(shù)為fT?100MHz，??20，額定輸出功率Po?20W，臨界飽和線跨導(dǎo)gcr?0.8A/V，用它做成2MHz的諧振功率放大器，選定EC?24V，?c?70?，ICmax ?2.2A，并工作于臨界狀態(tài)。試計算Rp、Po、PC、?與PD。解：臨界狀態(tài)時，Icmax?gcr(EC?Ucm1)

I2.2?21.25(V)

∴Ucm1?EC?cmax?24?gcr0.8Ico?Icmax?0(?c)?2.2?0.253?0.5566(A)Icm1?Icmax?1(?c)?2.2?0.436?0.9592(A)

（1）Rp?Ucm121.25??22.15(?)Icm10.959211（2）PUcm1Icm1??21.25?0.9592?10.19(W)o?22（3）PD?ECIco?24?0.5566?13.36(W)（4）PC?PD?Po?13.36?10.19?3.17(W)（5）??Po10.19?100%??100%?76.27% PD13.36 4

第三篇：第五章高頻功率放大器答案

第五章 高頻功率放大器

（一）選擇題

1． 高頻功率放大器輸出功率是指____D____。

A）信號總功率

B）直流信號輸出功率

C）二次諧波輸出功率

D）基波輸出功率 2． 高頻功率放大器功率增益是指_____B__________。

A）基極激勵功率與集電極輸出功率之比 B）集電極輸出功率與基極激勵功率之比 C）不能確定

3． 丙類高頻功率放大器晶體三極管作用是______B__________。

A）開關(guān)作用

B）按照輸入信號變化的規(guī)律，將直流能量轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣髂芰?C）A和B 4． 丙類高頻功率放大器中兩電源的作用_____B___和___C_____。

A）UBB是能量的來源 B）UCC是能量的來源

C）UBB保證晶體管工作在丙類 D）UCC保證晶體管工作在丙類

5． 為使高頻功率放大器有較高的效率，應(yīng)工作____B____狀態(tài)，角度___C_____。A）乙類

B）丙類

C）小于90° D）大于90°

（三）判斷題

1．丙類高頻功率放大器原工作于臨界狀態(tài)，由于外接負載的變化而使Re增加，致使放大器工作于過壓狀態(tài)?，F(xiàn)若將輸入信號Ub減小，使放大器仍工作在臨界狀態(tài)，這時放大器的輸出與原來相同。

（×）

2．丙類高頻功率放大器的輸出功率為P?1I2R，UCC、UBB、Ub一定時，Re越大，則

0c1e

2（×）P0也越大。3．在諧振功率放大器的輸出級中，匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗變化作用時將負載轉(zhuǎn)換為放大器所要求的最佳負載電阻。

（√）4．丙類高頻功率放大器，若要求輸出電壓平穩(wěn)，放大器應(yīng)選擇臨界工作狀態(tài)。

（×）

5．原工作于臨界狀態(tài)的丙類高頻放大器，當(dāng)其負載斷開，IC0減小，IC1減小，P減小。

0（√）

6．不可以用高頻功放構(gòu)成倍頻器。（×）

（四）問答題和計算題

1．甲類、乙類、丙類功率放大器各有什么特點?試詳細比較。

解：甲類功率放大器，是指當(dāng)輸入信號較小時，在整個信號周期中，晶體管都工作于它的放大區(qū)，電流的導(dǎo)通角為180，適用于小信號低頻功率放大，且靜態(tài)工作點在負載線的中點。

?乙類功率放大是指其集電極電流只能在半個周期內(nèi)導(dǎo)通，導(dǎo)通角為90。丙類功率放大是指其集電極電流導(dǎo)通時間小于半個周期的放大狀態(tài)，導(dǎo)通角小于90，丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高的。低頻功率放，其負載是阻性，只能在甲類或甲乙類（丙類）推挽工作，高頻諧振攻放，工作在丙類。

2．丙類功率放大器為什么要用諧振回路作為負載？ 解：利用諧振回路的選頻作用，可以將失真的集電極電流脈沖變換為不失真的輸出余弦電壓。同時，諧振回路還可以將含有電抗分量的外接負載轉(zhuǎn)換為諧振電阻RP，而且調(diào)節(jié)LA和CA還能保持回路諧振時使RP等于放大管所需要的集電極負載值，實現(xiàn)阻抗匹配。因此，在諧振功率放大器中，諧振回路起到了選頻和匹配的雙重作用。

3．晶體管諧振功率放大器工作在臨界狀態(tài)，已知VCC?36V，?c?70?，Ic0?100mA，??RP?100?。求?c和Pc。

解：?c?70?

查表得

?0(70?)?0.253，?1(70?)?0.436，g1(70?)?1.57

Ic1?Ic0g1(70?)?173mA

Vcm?Ic1RP?173?10?3?200?34.6V

?311Po?VcmIc1??34.6?173?10?3W

22Pdc?VCC?Ic0?3.6W Pc?Pdc?Po?0.6W

?c? Po?83.3% Pdc

第四篇：第2章 高頻功率放大器答案 2014

第2章

高頻功率放大器

2.2丙類放大器為什么一定要用調(diào)諧回路作為集電極負載？回路為什么一定要調(diào)到諧振狀態(tài)？回路失諧將產(chǎn)生什么結(jié)果？

答：選用調(diào)諧回路作為集電極負載的原因是為了消除輸出信號的失真。只有在諧振時，調(diào)諧回路才能有效地濾除不需要的頻率，只讓有用信號頻率輸出。此時，集電極電流脈沖只在集電極瞬時電壓最低區(qū)間流通，因而電流脈沖最小，平均電流Ico也最小。若回路失諧，則集電極電流脈沖移至集電極瞬時電壓較高的區(qū)間流通，因而電流脈沖變大，Ico上升，同時，輸出功率下降，集電極耗散功率將急劇增加，以致燒損放大管。因此，回路失諧必須絕對避免。

2.5 解：高頻功率放大器的欠壓、臨界、過壓工作狀態(tài)是根據(jù)動態(tài)特性的A點的位置來區(qū)分。若A點在ubemax和飽和臨界線的交點上，這就是臨界狀態(tài)。若A點在ubemax的延長線上（實際不存在），uU動態(tài)特性為三段折線組成，則為過壓狀態(tài)。若A點在bemax線上，但是在放大區(qū)，輸出幅度cm較小，則為欠壓狀態(tài)。

欠壓區(qū)的特點是電流脈沖為尖頂，輸出電壓幅度相對較小，其輸出功率較小，效率也低，除在基極調(diào)幅電路中應(yīng)用外，其它應(yīng)用較少。臨界狀態(tài)，輸出電壓較大，電流為尖頂脈沖，輸出功率最大，效率較高，較多的應(yīng)用于發(fā)射機中的輸出級。過壓狀態(tài)，電流為凹頂脈沖，輸出電壓幅度大，過壓區(qū)內(nèi)輸出電壓振幅隨RP變化小，常作為發(fā)射機的高頻功率放大器的中間級應(yīng)用。改變EC時，EC由小變大，工作狀態(tài)由過壓到臨界然后到欠壓。改變Ubm時，由小變大，工作狀態(tài)由欠壓到臨界然后到過壓。改變UBB時，由負向正變，工作狀態(tài)由欠壓到臨界到過壓。改變RP時，由小到大變，工作狀態(tài)由欠壓到臨界然后到過壓。

2.8解：（1）用功放進行振幅調(diào)制，調(diào)制信號加在集電極時，功放應(yīng)工作在過壓區(qū)內(nèi)。在過壓區(qū)中輸出電壓隨隨UBB、Ubm改變而變化 EC 改變而變化；調(diào)制信號加在基極時功放應(yīng)工作在欠壓區(qū)中，在欠壓區(qū)中，輸出電壓2）放大振幅調(diào)制信號時，工作在欠壓區(qū)，線性比較差，采用甲或乙類工作狀態(tài)時，線性較好

（3）放大等幅信號應(yīng)工作在臨界狀態(tài)。在臨界狀態(tài)輸出功率最大，效率也較高，是最佳工作狀態(tài)。2.9晶體管放大器工作于臨界狀態(tài)，Rp?200?，Ico?90mA，EC?30V，?c?90?。試求Po與?。

?)?1.5?7解：查課本后附錄得：g1(?c)?g1(90?)?1.57

Icm1?Icog(1c?90121∴P?IR??(141.3?10?3)2?200?1.997(W)=2W ocm1p22?

3PD?ECIco?30?90?)0?2.7(W141.3(mA)∴??Po2??100%?74.1% PD2.72.10已知諧振功率放大器的導(dǎo)通角?c分別為180?、90?和60?時，都工作在臨界狀態(tài)，且三種情況下的EC、Icmax也都相同。試計算三種情況下效率?的比值和輸出功率Po的比值。

2IcmIc2max?12(?c)RpIcmaxRp?12(?c)Po1Rp解：（1）?? ????PD2ECIco2ECIcmax?0(?c)2EC?0(?c)

∵EC、Icmax、Rp相同，因此有

?12(18?0)?12(?90?)12::

?1:?2:?3??0(18?0)?0(?90?)02?(60.05)??(60)20.50.2391::?1:1.567:?1.4030.50.3190.2181 :1.57:1.40 1 1212（2）Po?IcmR?IcmaxRp?12(?c)1p22222222∴Po1:Po2:Po3??1(180?):?1(90?):?1(60?)?0.5:0.5:0.391?1:1:0.61

2.11已知諧振功率放大器電路，EC?24V，Po?5W。當(dāng)??60%時，試計算PC和Ico。若保持Po不變，?提高到80%，則PC和Ico減小為多少？

PPo解：（1）??o?

PDPC?Po∴PC?1???P8.33?0.35(A)∴Ico?D?EC24（2）PC?1???Po??Po?P1?0.65?5?3.33(W)PD?o??8.33(W)0.6?0.6?P6.25?0.26(A)∴Ico?D?EC24P1?0.85?5?1.25(W)PD?o??6.25(W)0.8?0.82.12實測一諧振功放，發(fā)現(xiàn)Po僅為設(shè)計值的20％，Ico卻略大于設(shè)計值。試問該功放工作在什么狀態(tài)？如何調(diào)整才能使Po和Ico接近于設(shè)計值？

解：通常功放設(shè)計工作在臨界狀態(tài)，則：Po?P％，Ico?Ico臨界。臨界?20

根據(jù)P68圖2.17知：此功放工作于欠壓工作狀態(tài)。故增大Rp就可使此功放工作于臨界狀態(tài)，Po及Ico都可接近于設(shè)計值。

2.14某一晶體管諧振功率放大器，已知EC?24V，Ico?250mA，Po?5W，電壓利用系數(shù)??1。試求PD、?、Rp、Icm1和電流導(dǎo)通角?c。

Po5?100%??100%?83.3% PD622PUcm2?52421?0.417(A)??57.6(?)

（4）Icm1?o?

（3）Ucm1???EC?24V

Rp?Ucm1242Po2?5解：（1）PD?ECIco?24?250?10?3?6(W)

（2）??

（5）g1(?c)?Icm10.417??1.67

查附錄知：g1(78?)?1.67，故?c?78?。Ico0.252.15一高頻功放以抽頭并聯(lián)諧振回路作負載，諧振回路用可變電容調(diào)諧。工作頻率f?5MHz，諧振時電容C?200pF，回路有載品質(zhì)因數(shù)QL?20，放大器要求的最佳負載阻抗Rpcr?50?。試計算回路電感L和接入系數(shù)pL。

1解：（1）根據(jù)f0?有：

2?LC11?6L???5.066?10(H)?5.066μH

C(2?f0)2200?10?12?(2??5?106)（2）設(shè)并聯(lián)諧振回路諧振阻抗為Rp，則有：QL?∴Rp?

Rp?0L??0CRp

Q020??3183.1(?)6?12?0C2??5?10?200?102 ∴pL? RpcrRp?50?0.125

3183.12.16某高頻諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)，輸出功率為15W，且EC?24，導(dǎo)通角?c?70?。功放管參數(shù)為：gcr?1.5A/V，ICM?5A。試問：

（1）直流電源提供的功率PD、功放管的集電極損耗功率PC、效率?和臨界負載電阻Rpcr各是多少？（注：?0(70?)?0.253，?1(70?)?0.436）

（2）若輸入信號振幅增大一倍，功放的工作狀態(tài)將如何改變？此時的輸出功率約為多少？（3）若負載電阻增大一倍，功放的工作狀態(tài)將如何改變？（4）若回路失諧，會有何危險？如何指示調(diào)諧？ 解：仿照P72例2-1，先求?cr。

∵Icmax?gcr(EC?Ucm1)?gcrEC(1??cr)

111∴PUcm1Icm1?EC?crIcmax?1(?c)?EC?crgcrEC(1??cr)?1(?c)

o?2222??cr?即?cr2Po2ECgcr?1(?c)?0 ∴?cr?2Po11112?15??2???2?0.9127 24ECgcr?1(?c)2424?1.5?0.4362Po2?15??1.3699(A)Ucm121.9（1）Ucm1?EC?cr?24?0.9127?21.9(V)

Icm1?∴Icmax ?Icm11.3699??3.1419(A)

?1(70?)0.4369② Ico?Icmax?0(70?)?3.1419?0.253?0.7949(A)

PD?ECIco?24?0.794?15?P?P?19.08?15?4.08(W)②P

③???100%?78.6% CDo19.08U21.9?15.99(?)④Rpcr?cm1?Icm11.369919.0 8（2）由于功放工作于臨界狀態(tài)，若Ubm增大一倍，則功放的工作狀態(tài)進入過壓工作狀態(tài)。

12（P70圖2.20）Ubm??ic下凹部分?且Ico、Icm1緩增?Po?Icm1Rp緩增（幾乎不變）

2（3）由于功放工作于臨界狀態(tài)，若Rp增大一倍，則

∵Rp??gd??功放的工作狀態(tài)進入過壓工作狀態(tài)。此時輸出功率約為原來的一半。（P68圖2.17）

（4）回路失諧時負載阻抗Zp模值即Zp??gd??進入欠壓狀態(tài)?Ico、Icm1?、1Ucm1??PD??ECIco、Po??Ucm1Icm1cos??PC??PD?Po?功耗大，燒壞管子。用UC指示調(diào)諧

2最明顯，UC最大即諧振。

2.17高頻大功率晶體管3DA4的參數(shù)為fT?100MHz，??20，額定輸出功率Po?20W，臨界飽和 3 線跨導(dǎo)gcr?0.8A/V，用它做成2MHz的諧振功率放大器，選定EC?24V，?c?70?，ICmax ?2.2A，并工作于臨界狀態(tài)。試計算Rp、Po、PC、?與PD。解：臨界狀態(tài)時，Icmax?gcr(EC?Ucm1)

∴UI2.2cm1?EcmaxC?g?24??21.25(V)cr0.8Ico?Icmax?0(?c)?2.2?0.253?0.5566(A)Icm1?Icmax?1(?c)?2.2?0.436?0.9592(A)

（1）RUcm1p?I?21.25?22.15(?)（2）Po?1Ucm1Icm1?1?21.25?0.9592?10.19(W)cm10.959222（3）PD?ECIco?24?0.5566?13.36(W)（4）PC?PD?Po?13.36?10.19?3.17(W)（5）??PoP?100%?10.19?100%?76.27% D13.362.21 解：（1）參考電路如右所示：

（2）

由PA?5W,?k?0.95得：Po?PA??5.26Wk由??0.9,Ec?12V得：Ucm1??Ec?0.9?12?10.8VPo?12Icmax?1(70?)Ucm1

求得IPcmax?o1?5.26?2.23A2?1(70?)Ucm112?0.436?10.8PD?IcoEc?Icmax?1(70?)Ec?2.23?0.253?12?6.78WPC?PD-Po?6.78?5.26?1.52W?PCM?PCM?3W?（3）放大器工作時處于臨界狀態(tài)。

天線突然斷開?負載RP突然增大?立即進入過壓區(qū)，天線電流?，IC0? 天線突然短路?負載RP突然下降至0?立即進入欠壓區(qū)，天線電流?，IC0?。

（4）波形圖 2.22 解：

(1)QRP1RP2'X2P1R'RP21?X,Q2?；RP1?22RP1?P12,RP2?2P1XP2XP1?RP11?Q11?Q2匹配時，R'＝R'?X2P1P2P1P2X21?R

P1?R2RPP11?Q22?XR2P1RP2RP2RP1P1＝R2?RP12）-R?P（11+Q2）-RP2RP（11+Q2P2RP1R（1+Q22）-RP2P2(2)由串并轉(zhuǎn)換公式可得：XXP1P1S1??Q21X?Q1RP1XP2QRP2Q2?1Q2?1,XS2??221?11?1Q21122?1Q1Q2并且：R''RP1RR2P1＝RP2 即有：1?Q2＝P2?Q2 所以有：QP11＝（1+Q2）-1112RP2?XRP1RP1RP12S1?（1+Q2-1?RP2R2）P1R2P21+Q2R（1+Q2）-1P2R（1+Q22）P2?XRP2S?XS1?XS2?RP11+Q2（1+Q2QR2）-1?2P22R2P2Q2?1?RP2?RP1?1+Q2?（1+Q22）-1?Q2?2?RP2?RP2?RP1?Q?X（1+Q2?S?1+Q2?R2）-1?Q2?2?P2?R'+R'?Q1?Q2P1P2RP11?Q2?RP22Q211?2 2.23 解：R1?EC2242R2P?

O2?2?144? XC1?1Q?14.4?1 C1?1 ?X?1?221pFR2

C12??50?106?144XL1?R?2002?200?16.95?R?1?Q12???11??144?1?100??1 L1?XL1Q??16.95?0.054?H1R12??50?106 XC2???R2?1?? C1?Q2???2.56?2?11?Q1XL1??X?1?1240pFC22??50?2.562.24解：

RXR''eCO轉(zhuǎn)換為e和XCO串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，Q'50e50XCO?25e?ReRX??2?R''e?1?Q'2??10；XCO????20CO25e51?11Q'21?e4?XQ''20??30；即：C1?1C1??e1Re?XCO??50?10??X?1300?106?30?17.68pFC12??XR'eC2＝-RR'??501050?10??25；C2?11L?X??25?21.22pFL?ReC22??300?106

X??XR'LRe'10?50X70LC1?X?XCO?30??20?70；L?L??0.037?HC225?2??300?106

第五篇：第4章 諧振功率放大器習(xí)題參考解答

第4章 諧振功率放大器習(xí)題參考解答

1為什么諧振功率放大器能工作于丙類，而電阻性負載功率放大器不能工作于丙類？

解：兩種放大器最根本的不同點是：低頻功率放大器的工作頻率低，但相對頻帶寬度卻很寬，因而只能采用無調(diào)諧負載，工作狀態(tài)只能限于甲類、甲乙類至乙類（限于推挽電路），以免信號嚴重失真；而高頻功率放大器的工作頻率高，但相對頻帶寬度窄，因而可以采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載，可以在丙類工作狀態(tài)，由選頻網(wǎng)絡(luò)濾波，避免了輸出信號的失真。

2一諧振功率放大器，若選擇甲、乙、丙三種不同工作狀態(tài)下的集電極效率分別為：?c甲＝50％，?c乙＝75％，?c丙＝85％。試求：

（1）當(dāng)輸出功率Po=5W時，三種不同工作狀態(tài)下的集電極耗散功率PC各為多少？

（2）若保持晶體管的集電極耗散功率PC＝1W時，求三種不同工作狀態(tài)下的輸出功率Po各為多少？

解：通過本題的演算，能具體了解集電極效率對集電極耗散功率和輸出功率的影響。（1）根據(jù)集電極效率ηc的定義

?c?可得

PoPo ?PDPo?Pc1??cPc??cPo

將ηc甲、ηc乙、ηc丙分別代入上式可得

Pc甲＝Po＝5W，Pc乙＝0.33Po＝1.65W，Pc丙＝0.176Po＝0.88W可看出ηPc就越小。

（2）從Pc的表達式可以推導(dǎo)出

c

越高，相應(yīng)的Po??cPc 1??c將ηc甲、ηc乙、ηc丙分別代入上式得

Po甲＝Pc＝1W，Po乙＝3Pc＝3W，Po丙＝5.67Pc＝5.67W可見，在Pc相同時，效率越高，輸出功率就越大。

4某一晶體管諧振功率放大器，設(shè)已知VCC=24V，IC0＝250mA，Po＝5W，電壓利用系數(shù)ξ＝1。試求PD、ηc、Rp、Icm1、電流通角θc。

解： PD?VCCIC0??24?0.25?W?6W

?c?Po5??0.833?83.3% PD6

Vcm??VCC?1?24V?24V

Icm1?2Po2?5?A?0.417A 2Vcm24Icm1417??1.67 IC0250

g1??c??4-9

高頻大功率晶體管3DA4參數(shù)為fT＝100MHz，β＝20，集電極最大允許耗散功率PCM＝20W，飽和臨界線跨導(dǎo)gcr＝0.8A／V，用它做成2MHz的諧振功率放大器，選定VCC＝24V，θc＝70°，iCmax＝2.2A，并工作于臨界狀態(tài)。試計算Rp、Po、Pc、ηc與PD。

解： 由iC?gcr?CE，當(dāng)?CE??CEmin時，iC?iCmax，因此得

?CEmin?iCmax2.2A??2.75V gcr0.8AV

Vcm＝VCC－υCE min＝（24－2.75）V＝21.25V

Icm1＝iCmaxα1（θc）＝（2.2×0.436）A＝0.96A

［α1（70°）＝0.436］

Po?11Icm1Vcm??0.96A???21.25V??10.2W 2IC0＝iCmaxα0（θc）＝（2.2×0.253）A＝0.557A

［α1（70°）＝0.253］

PD＝VCCIC0＝（24V）×（0.557A）＝13.36W

?c?Po10.2??0.763?76.3% PD13.36Vcm21.25V??22.1? Icm10.96A

Pc＝PD－Po＝（13.36－10.2）W＝3.16W＜PCM

（安全工作）

Rp?4-1

1題圖4-11所示為末級諧振功率放大器原理電路，工作于臨界狀態(tài)。圖中C2為耦合電容，輸出諧振回路由管子輸出電容、L1、L2和C1組成，外接負載天線的等效阻抗近似為電阻。將天線短路，開路（短時間），試分別分析電路工作狀態(tài)如何變化？晶體管工作是否安全？

解：天線開路時，回路的品質(zhì)因數(shù)增大，導(dǎo)致Rp急劇增加，結(jié)果是Vcm增大使功率管工作于強過壓狀態(tài)。在強過壓狀態(tài)下，Vcm有可能大于VCC，結(jié)果使υCEmax＞V（BR）CEO，功率管被擊穿。

天線短路時，回路嚴重失諧（呈感性），且阻抗Zp＜＜Rp，使功率管工作于欠壓狀態(tài)，Pc增 大，很可能導(dǎo)致Pc＞PCM，功率管燒壞。

4-12 一諧振功率放大器，設(shè)計在臨界工作狀態(tài)，經(jīng)測試得輸出功率Po僅為設(shè)計值的 60％，而IC0卻略大于設(shè)計值。試問該放大器處于何種工作狀態(tài)？分析產(chǎn)生這種狀態(tài)的原因。

解：Rp小，導(dǎo)致放大器進入欠壓狀態(tài)。原因是放大器由臨界狀態(tài)進入欠壓狀態(tài)時，集電極電流脈沖高度增大，導(dǎo)致IC0和Iclm略有增大，但Vcm因Rp而減小，結(jié)果是Po減小，PD增大，ηc減小。

4-21 根據(jù)題圖4-21所示的諧振功率放大器原理電路，按下列要求畫出它的實用電路。（1）兩級放大器共用一個電源；（2）T2管的集電極采用并饋電路，基極采用自給偏置電路；（3）T1管的集電極采用串饋電路，基極采用分壓式偏置電路。

解： 根據(jù)題意要求畫出的電路如題圖4-21（b）所示。圖中，兩級共用一個電源。電源線必須串接電源濾波網(wǎng)絡(luò)RC1、CC1、LC1、CC2。T2管基極接高頻扼流圈Lb，提供直流通路，并利用扼流圈的直流電阻產(chǎn)生自給偏壓。T2管集電極接高頻扼流圈Lc2，組成并饋電路。在L2和L3的接點上并接電容C3，構(gòu)成T型匹配濾波網(wǎng)絡(luò)。